[发明专利]一种磷肥含氟尾气制备气相SiO2

说明书

本发明涉及一种磷肥含氟尾气制备气相SiOsubgt;2/subgt;和氢氟酸的方法，先把含氟尾气送入含有硅质颗粒物的填料层中充分反应生成四氟化硅气体和水蒸气；所得混合气体除尘后，采用氟硅酸水溶液进行洗涤，得到四氟化硅原料气；然后采用喷雾干燥器为水解反应器，将所得四氟化硅原料气，把该原料其加热到350‑500℃后经热风分布器送入喷雾干燥塔内与喷雾干燥塔内的雾化器雾化的水雾进行水解反应，得到气相二氧化硅和含有HF的混合气体，该气体经水吸收后即得氢氟酸酸液，剩余气体再用碱液吸收后排入大气。本发明工艺过程简单高效，能够很好地实现工业化，所得到的气相SiOsubgt;2/subgt;产品纯度高，杂质少、粒径小、比表面积大且产品呈中性，实现了经济效益与环境保护的双重获益。

技术领域

本发明涉及一种磷肥含氟尾气制备气相SiO₂和氢氟酸的方法，属于化工环保技术领域。

背景技术

众所周知：制备磷酸、磷肥、炼钢、炼铝、玻纤生产即氟化工生产等过程中都会产生大量的含氟气体，其气体的主要成分有HF、SiF₄、氧化硫、氮氧化物、氨气等物质。据先关介绍文献资料介绍：每生产一吨磷肥排氟5-25kg。对这些含氟气体进行充分利用不仅可以减小企业的污染气体排放给环境造成的污染，还可增加企业的经济效益，做到环境保护与企业生产协同和谐发展的模式。目前，随着科技不断进步，在这些含氟的气体回收处理与利用方面，国内企业大都采用湿法净化技术和干法静化技术并用的模式；湿法净化技术是利用水溶液(或碱液)吸收的方法进行收集制备成氟硅酸和氟硅酸盐出售；也有些企业走副产品深加工之路---再把这些氟硅酸、氟硅酸盐再进行深加工成：冰晶石、氟化铝、白炭黑、氟化铵、氟化氢铵、氢氟酸等产品出售。但目前的回收及深加工方法均属于探索阶段，没有能够批量化规模化生产的工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磷肥含氟尾气制备气相SiO₂和氢氟酸的方法，工艺过程简单高效，能够很好地实现工业化，并且所得SiO₂产品纯度高，杂质少、粒径小、比表面积大且产品呈中性，工艺的副产氟化氢气体与富余的水蒸气通过布袋二次除尘后用纯水吸收即可得到高质量的氢氟酸，实现了经济效益与环境保护的双重获益。

本发明解决上述技术问题所采用的方案是：

一种磷肥含氟尾气制备气相SiO₂和氢氟酸的方法，包括如下步骤：

(1)先把温度为75～180℃的含氟尾气送入含有硅质颗粒物的填料层中使含氟尾气与硅质颗粒物料充分反应生成四氟化硅气体和水蒸气；

(2)所得混合气体除尘后，采用浓度为10～30％的氟硅酸水溶液对除尘后的尾气进行洗涤，得到四氟化硅原料气；

(3)采用喷雾干燥器为水解反应器，将步骤(2)所得四氟化硅原料气与水分别自热风分布器和雾化喷嘴送入反应器内，四氟化硅原料气和水的通入量之比为质量比(18～30)：100，水解反应器上部的温度为300～450℃，下部的温度为90～110℃，反应所得固体和气体分离后，收集固体产物得到气相二氧化硅，气体产物用水吸收得到氢氟酸，剩余气体再用碱液吸收后排入大气。

优选地，步骤(1)所述硅质颗粒物为石英砂颗粒或金属硅颗粒。

优选地，步骤(2)混合气体粉尘除尘率达到99.5％或以上，所述洗涤的方式为气体鼓泡或采取氟硅酸喷雾的方式。

优选地，步骤(3)四氟化硅原料气自热风分布器进入喷去干燥器之前，经由气体加热器加热到350～500℃，所述水以水雾或水蒸气的形式加入，加入时的温度为20～120℃。

优选地，步骤(3)通过四氟化硅原料气、水的流量和温度以及喷雾干燥塔排出的气体产物的流量来调整喷雾干燥塔内温度。